體驗“火星-500”之旅

2010年6月3日，成為載入世界航天史的日子。從這一天起，人類將踏上“尋訪”火星的漫漫之旅，為期520天?！盎鹦?500”試驗，主要為了評估長期封閉的環(huán)境對人的生理和心理造成的影響，從而為未來的火星之旅積累經驗。

人類首次模擬火星載人航天飛行試驗“火星－500”于2010年6月3日在俄羅斯正式實施密閉。這是人類對太空進行深度探測的一個里程碑式的試驗。雖然只是模擬，但520天的隔絕環(huán)境，已經是對人類生理和心理耐受能力的極限挑戰(zhàn)。來自中國南京的志愿者王躍與其他5名志愿者一起，體驗為期520個晝夜的“火星之旅”?，F年27歲的王躍是中國航天員科研訓練中心航天員教員、航空航天與航海醫(yī)學碩士。他平時愛好籃球、足球、游泳，先后參與中國神舟七號載人航天飛行任務和中國第二批航天員選拔工作。

超人選拔賽

這次針對火星志愿者的選拔異常嚴格。首先，火星志愿者面臨的是細致繁復的身體檢查，然后做的是心理測試，了解每個志愿者的心理承受能力。此外，檢查小組還詳細地了解每個志愿者的生活背景。比如，有的志愿者孩子剛出生，就可能不很適合參加這個任務。闖過這些關口后也并非萬事大吉，還要在俄羅斯參加長時間的訓練和多重遴選。這一過程主要是看志愿者彼此磨合的程度，如果不合群或者個性較強，也會慘遭淘汰。火星志愿者們主要使用英語和俄語交流，現在王躍和來自歐洲的兩位同行正在加緊學習俄語。6名參加“火星－500”的志愿者，從2007年夏季報名參加初選的近6000人中最終脫穎而出，承受了一系列體能和心理測試，是真正千里挑一的精英。這是一場“超人”的選拔!在不到200平方米沒有窗戶的密閉空間內，要度過與世隔絕的520天。被選上的志愿者，除了要非常強壯、高學歷，還要具有鋼鐵般的意志。

從外部看，此次他們“搭乘”的“飛船”就像國際空間站那樣，是用好幾個巨大的金屬艙組裝而成。而內部的木質地板和墻面則一派山間木屋情調，只是空間特別狹窄?！帮w船”各艙室之間由小型密封艙連接，只能爬行通過?！帮w船”一無發(fā)動機，二無燃料，更無任何模擬飛行設備。因為這里所要研究的并非飛行方面的技術問題，而是更加微妙的層面——宇航員心理。6名宇航員長期呆在狹小密閉的空間內會如何反應，這才是歐洲空間局和俄羅斯航天局的工程師感興趣的問題。一場為期105天的模擬飛行已先于此次“火星－500”計劃進行，并于2009年7月1 5日劃上了圓滿的句號。作為“火星－500”之前的整體演練，在接受采訪時，法國志愿者希爾幽默地稱自己“絕不是為了逃避甲型流感”才參與此次封閉之旅的。

時時被監(jiān)控

希爾原來是一家民航公司的飛行員。對希爾和他的同伴們來說，這3個月可不是在度假。他們每天的時間是這樣分配的：8小時工作、8小時休息、8小時自由時間。至于娛樂則沒多少選擇，不是看碟片就是打牌。但涉及到多人游戲，必須十分謹慎，以避免惹惱輸不起的同伴。是啊，連這樣的細節(jié)也要考慮到，總不能讓一局強手棋變成群毆吧。希爾的放松方式是閱讀，或與同伴們聊天(話題選擇也要相當注意：不能談論政治)。他抓住空余時間補足缺失的睡眠。因為自然光的缺失使睡眠受到干擾，晝夜節(jié)律的淡化打破了原先的睡眠周期，睡眠很難持續(xù)8個小時。

此外，他們還要輪流在控制臺值班，著重確?？諝膺^濾裝置與發(fā)電機組運轉無誤，大氣成分和溫度沒有異常情況。再者，腦瓜上頂著一串電極也不利于入睡?！帮w船”的乘員們處于密切的醫(yī)學監(jiān)測之下，每天平均要接受8小時的醫(yī)學分析!

希爾介紹道：“平常生活中的起床、小便、早餐，到了這兒就復雜多了：起床，小便有專用的瓶子，測量體溫、血壓、脈搏，然后才輪到早餐。而有些人根本沒有空腹小便的習慣?！背税缪萦詈絾T之外，入選的志愿者還必須干護士的活，自己提取尿液和唾液樣品。血樣由團隊中的醫(yī)生收集，由船員們在“飛船”上分析，然后將結果傳給地面醫(yī)療小組。如果發(fā)生比感冒更嚴重的健康問題，在“飛船”上的醫(yī)療室里就可進行手術，所需裝備一應俱全，一名外科醫(yī)生將對船上醫(yī)生進行指導。但是，鑒于“飛船”與地球距離幾千萬千米，兩地信息傳遞需要20分鐘，對話很難保證流暢。志愿者發(fā)送的每一句話至少要在20分鐘后，控制中心才能收到，而控制中心回復的消息也需要20分鐘才能反饋給他們。不過放心，如果哪位志愿者在“火星－500”計劃進行中患上癌癥或出現心肌梗塞，“飛船”的門還是會為他而開。

驗證高血壓

為了盡量模擬太空飛行環(huán)境，志愿者不許吸煙喝酒，只能像國際空間站上的宇航員一樣，選用罐裝食品和脫水食品。高血壓與不良飲食習慣、特別是與食鹽攝入量過高有關。德國紐倫堡大學的研究人員則利用此次“火星之旅”試驗，來更準確地檢驗食鹽與高血壓的關系。德國紐倫堡大學長期以來一直在深入研究食鹽與高血壓的關系。他們認為，在日常生活條件下很難對此進行準確的研究，因為人們攝入的很多食鹽暗藏在面包、香腸和冷凍比薩餅等食物中，很難量化。而在俄羅斯進行的520天全封閉“火星之旅”試驗艙試驗則提供了一個絕佳調查機會。德方研究人員將在整個試驗期通過標準化的食物配給控制志愿者的食鹽攝入量，從每天12克減到9克，最后減到6克。德國研究人員去年就曾在上次歷時105天的火星旅行模擬試驗中進行過類似的新陳代謝試驗。當時5名健康的志愿者在減少食鹽攝入量后，血壓均明顯較低。

為期520天的全封閉試驗分為3部分，先用250天時間“飛往”火星，然后在這顆星球表面“停留”30天，最后用240天時間“返回”地球。“火星－500”試驗主要目的是探索人與環(huán)境的相互作用，了解長期密閉環(huán)境下乘組人員健康狀態(tài)及工作能力狀況，特別是獲取超長的飛行時間、完全自主控制、資源有限、無法實施身體及心理特殊治療、完成火星表面出艙活動等條件下的相關數據。

為此，志愿者將完成10項主要試驗任務。試驗要求一次性攜帶包括定量的水、食物等全部裝船產品，整個飛行期間不進行任何補給。試驗一旦啟動，只可能往飛船外送樣品，不可能往里送東西，也就是說只出不進。因此，像通常在地面散步、洗澡將是很“奢侈”，也是不可能的事情。

在超長“飛行”期間，飛船與外界的通信方式將完全模擬真實火星飛行狀態(tài)，天地通話有20分鐘的滯后期。且志愿者只能通過組織者允許的方式，比如電子郵件與“地面”取得聯系。因此，志愿者的生理和心理監(jiān)測將特別重要，除志愿者的自主心理支持外，預計艙外專家也會適時啟動干預手段。在生理方面，比方說每個月抽一次血，艙外專家就會知道志愿者的身體狀況。在醫(yī)療方面，艙內有一名臨床醫(yī)生會處理各種問題，而王躍和另一名志愿者也是醫(yī)學專業(yè)出身，必要時可以提供協(xié)助。還有一個專門的醫(yī)學實驗艙并配備了基本的醫(yī)療器械，那里甚至可以做一些簡單的手術。

心理成首疾

在一個狹小空間內，對于血氣方剛的6個小伙子來說，在將近一年半“與世隔絕”的時間內將共同生活520天，以模擬艱辛的火星之旅。他們能忍受下來嗎?希爾回顧之前105天的模擬飛行：對于“飛船”乘員而言，日常生活極為枯燥。剛開始，大家都非常興奮，一心想著好好完成這一使命。但很快，一切就變成了按部就班，孤寂感將飛船上的志愿者們漸漸吞噬。另外一些反應的強度則超出志愿者的想象：一個無聊的玩笑會讓你笑10分鐘，這還算是與世隔絕的正面后果。但有時候占據上風的是陰暗面，于是，友好的輕拍肩膀就可能被視為對方的挑釁。這是人體長期遭受封閉環(huán)境，必須面對的心理問題。

與“火星－105”計劃一樣，在“火星－500”計劃中，所有參與者都將被24小時攝像，一群精神科大夫將對他們的行為進行抽絲剝繭般地分析。誰會成為領袖?每個成員如何克服長途旅行帶來的鄉(xiāng)愁?萬一發(fā)生極其嚴重的故障而引發(fā)緊張情緒，他們將如何反應?研究的課題數不勝數。“火星－105”計劃的結果已對改善“火星－500”計劃參與者的心理準備工作起到了一定作用，尤其在對沖突的處理上。沖突是此類使命中的頭等問題，因為在如此長時間的封閉生活中，乘員之間的緊張關系是不可避免的。宇航員們最好能學會避免沖突、處理沖突的方式。

幸好，“火星－105”計劃的3個月中沒有發(fā)生嚴重的事情，盡管旅途令人難以忍受。希爾可不打算再參加一次。如果心理壓力太大，他們還有個最終發(fā)泄途徑——健身房。體育鍛煉包括在8小時的工作時間內。旅途中重力缺失，肌肉沒了用武之地，必須對它們好好保養(yǎng)，否則，宇航員重新回到地球的時候就將癱作一團。